フェニルアラニンの吸着

質問

ＤＮＡ（ＤＳ）とアミノ酸であるフェニルアラニンとの吸着に関することでお伺いさせていただきます。
フェニルアラニン水溶液を等電点前後に調製したものを使用しましてＤＮＡとの吸着量を測定しているのですが，pHが等電点よりも高いほう（5.5＜）において，ＤＮＡがより高い吸着能を示すのですが理由付けができません。何らかの静電的な相互作用が働いていると思うのですが・・・。助言お願いします。

回答No.3

bonjovi

捕捉を拝見すると、どうも吸光検出のようなので、蛍光検出の場合のように蛍光標識試薬のpH依存性による蛍光強度の変化という可能性はなさそうですね。
ですので、pH7付近において吸着能だ最大となるのは純粋にDNAとフェニルアラニンの相互作用によるものと考えられ、次のようなことを考えました。
「pHが7以下では疎水性相互作用が支配的で、7以上になるとリン酸基との静電反発により吸着が抑制され、その結果pH7付近で吸着能が最大になる。」
しかし、この考えではpH5～7においてpHが高いほど吸着能が向上するのかは説明できません。
少しなげやりですが、自分なりに一度実験結果を説明できるようなメカニズムを考えてみてください。

お礼

ありがとうございます。大変参考になりました。自分なりに納得いくように考察します。

回答No.2

bonjovi

pH5.5以上ではフェニルアラニンは負電荷を帯びており、負電荷のリン酸と静電的な相互作用を起こすことは考えにくいのでその他の相互作用により吸着が起こってっているのではないでしょうか。フェニルアラニンはフェニル基を有しているので疎水的相互作用による寄与も考えられます。
実験系はどういうものですか？検出方法は吸収でしょうか？蛍光でしょうか？

補足

文献にもよるとフェニル基による効果によってＤＮＡ内にインターカレーションされるという報告もあります。おっしゃる通り疎水性相互作用による影響が高いと考えられます。
まだ再現性はとれていませんが，種々のpHを確かめたんですがpH7前後が最も高い吸着能を示しました。
実験系は，アミノ酸溶液にサンプルを浸漬させまして，その上澄み溶液を液クロによって測定するという方法です。

回答No.1

DexMachina

「DNA(DS)」の「DS」の意味さえわからず、Web検索をかけたような素人ですが(汗)

二本鎖DNAでは、各塩基は内部で互いに水素結合しています。
この結果、鎖の外側にはリン酸基で覆われたような状態になると思います。

　[リン酸]-[糖]-[塩基]・・・[塩基]-[糖]-[リン酸]　↑
　[リン酸]-[糖]-[塩基]・・・[塩基]-[糖]-[リン酸]　｜
　[リン酸]-[糖]-[塩基]・・・[塩基]-[糖]-[リン酸]　｜鎖長方向
　[リン酸]-[糖]-[塩基]・・・[塩基]-[糖]-[リン酸]　｜
　[リン酸]-[糖]-[塩基]・・・[塩基]-[糖]-[リン酸]　↓

このため、他の物質の吸着には、専らリン酸基が関与することになるため、
これの電離の程度が、吸着量を左右することになると考えられます。
リン酸基の電離はｐHが高い方が高くなりますから、結果として、
ｐHが高い方がフェニルアラニンをより多く吸着したということだと思います。

お礼

回答ありがとうございました。自分なりにも改めて考えて納得のいく考察をしたいと思います。